[发明专利]喷墨打印头

说明书

技术领域

本发明涉及一种喷墨打印头，包括一行喷嘴，喷嘴以均等的第一间距布置在行方向(line direction)X上；多个平行墨通道，墨通道具有垂直于所述行方向X的轴向Y，并且布置成组，墨通道在该组中具有均等的第二间距，每个墨通道连接到所述喷嘴之一上；以及多个致动器，致动器与墨通道相对应地布置成组，每个致动器与墨通道之一相关，以便加压其中所含的墨，由此将墨滴经由相关喷嘴排出。

背景技术

在传统喷墨打印头中，喷嘴的间距与墨通道的间距相同，并且以相同间距布置的例如压电致动器的致动器由单块压电材料制成，这种材料被切割以便分离该单个致动器。用于打印头的所有喷嘴的墨通道通过将凹槽切制在单件式通道板内来形成。

考虑到与致动器组件(actuator block)和通道板的(不同)膨胀相关的问题，特别是在热熔喷墨打印头的情况下，并且考虑到生产过程的产量，这种打印头在行方向X上的宽度需要受到限制。在打印头的宽度增加，并且喷嘴、墨通道和致动器的数量同样增加时，至少一个喷嘴、墨通道或致动器故障的可能性将与喷嘴数量成比例增加，并且在这些元件的单独一个元件出现故障时，必须整体丢弃打印头，使得生产产量变得不可接受的低。

理论上，可以增加打印头的宽度，以便通过将多个打印头元件在该行方向上与所述构造对准，提供在整个页面宽度上延伸的打印头，使其喷嘴以均等间距形成连续的喷嘴阵列或行。但是，对于具有75dpi的打印头来说，例如喷嘴的间距以及墨通道和致动器的间距只在0.3mm的等级，并且打印头元件将必须相互邻靠，以便以均等间距提供连续的喷嘴行。因此，用于单个打印头元件的第一和最后喷嘴的致动器必须紧靠打印头元件的各自端部布置，并且因此难以制造具有这种构造的打印头元件。此外，如果对准的打印头元件的致动器组件相互邻靠，不同部件的热膨胀或收缩将始终存在问题。

EP-A-0921003披露一种所述类型的打印头，其中喷嘴以如下方式在X方向上偏离其各自墨通道的中心线，即墨通道和致动器的第二间距变得小于喷嘴的第一间距。因此，可以提供宽的打印头，该打印头包括并排布置的多个打印头元件或“瓦片”，使其喷嘴形成具有均等间距的连续行，由此在一个打印头元件的最后致动器和下一个打印头元件的第一致动器之间具有较大间距。但是，由于每个喷嘴直接形成在相应墨通道的端部处，喷嘴偏移限定为单个墨通道的宽度的一半。因此，对于具有给定数量喷嘴的打印头元件来说，喷嘴间距和墨通道和致动器的间距之间的差别可以只是相对小。

EP-A-0755791披露一种喷墨打印头，其中通过在X-Y平面内相对于喷嘴轴线倾斜的流动通路，每个喷嘴连接到其相关墨通道和致动器上。因此，通过改变流动通路的倾斜角度，可以以不同于喷嘴间距的间距布置墨通道和致动器。但是，接着，由于流动通路的不同长度在液滴产生过程中产生差别，流动通道的长度按照其倾斜角度变化，并且这会产生打印图像不均等的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供增加的设计自由度，以便选择喷嘴间距以及墨通道和致动器的间距的差别，而不损害打印图像的质量。

按照本发明，此目的通过开始段落中所述的喷墨打印头来实现，其中通过流动通路，墨通道连接到其相关喷嘴上，流动通路都具有大致相同长度，并且在所述行方向X和垂直于行方向和轴向的扫描方向Z上以变化的角度相对于轴向Y倾斜。

因此，按照本发明，流动通路在两维方向上倾斜，即不仅在X-Y平面内倾斜，而且在Y-Z平面内倾斜。由于流动通路在X-Y平面上的增加倾斜可以通过Y-Z平面内的较小倾斜来补偿，这可以使得行方向X上的喷嘴间距大于墨通道和致动器的间距，并且保持流动通路的长度大致恒定。当然，结果是喷嘴不仅在X方向上而且在Z方向上相对于其墨通道偏移。但是，通过适当调节致动器在打印头扫描记录介质时启动的时刻，可容易补偿Z方向上的偏移。

因此，可以提供具有尽可能大的宽度的打印头，其中喷嘴在X方向上以均等间距布置，由此墨通道和致动器形成多组，在这些组中，间距恒定并且小于喷嘴间距，但是在属于不同组的相邻墨通道之间具有较大间距。因此，可通过分开的阵列或块来形成致动器组，这些阵列或快只具有多达打印头的总宽度一部分的宽度，并且容易以高产量制造。

本发明的更明确的任选特征表示在从属权利要求中。